Векторный анализатор сигналов

Векторный анализатор сигналов — это прибор, который измеряет величину и фазу входного сигнала на одной частоте в пределах ПЧ полосы пропускания прибора. Основное использование — проведение внутриканальных измерений, таких как величина вектора ошибок , мощность кодовой области и спектральная неравномерность известных сигналов.

Векторные анализаторы сигналов полезны для измерения и демодуляции сигналов с цифровой модуляцией, таких как W-CDMA , LTE и WLAN . ^{[ 1 ]} Эти измерения используются для определения качества модуляции и могут использоваться для проверки конструкции и испытаний электронных устройств на соответствие.

Операция

Процесс анализа спектра векторного анализатора сигналов обычно включает этапы понижающего преобразования и оцифровки, а также этапы цифровой обработки сигналов и отображения.

Этап понижающего преобразования и оцифровки

Векторный анализатор сигналов сначала преобразует спектры сигналов с понижением частоты с использованием супергетеродинных методов . Часть спектра входного сигнала преобразуется с понижением частоты (с помощью генератора, управляемого напряжением , и смесителя ) в центральную частоту полосового фильтра . Использование генератора, управляемого напряжением, позволяет учитывать различные несущие частоты.

После преобразования в промежуточную частоту сигнал фильтруется , чтобы ограничить полосу сигнала и предотвратить наложение спектров . Затем сигнал оцифровывается с помощью аналого-цифрового преобразователя . Частота дискретизации часто варьируется в зависимости от рассматриваемого диапазона частот.

DSP и этап отображения

После оцифровки сигнала он разделяется на квадратурную и синфазную составляющие ( данные I/Q ) с помощью квадратурного детектора, который обычно ^{[ нужна ссылка ]} реализовано с помощью дискретного преобразования Гильберта . Несколько измерений выполняются и отображаются с использованием этих компонентов сигнала и различных процессов DSP , таких как приведенные ниже.

Спектр сигнала от БПФ

БПФ используется для вычисления частотного спектра сигнала. Обычно имеется опция оконной функции для ограничения утечки спектра и повышения разрешения по частоте. ^{[ 2 ]} Это окно реализуется путем умножения его на оцифрованные значения периода выборки перед вычислением БПФ.

Диаграмма созвездия

Созвездная диаграмма представляет собой сигнал, модулированный с помощью схемы цифровой модуляции, такой как квадратурная амплитудная модуляция или фазовая манипуляция . Эта диаграмма отображает величину квадратурной и синфазной составляющих в вертикальном и горизонтальном направлениях соответственно. можно сделать качественную оценку целостности сигнала На основе интерпретации этой диаграммы .

Величина вектора ошибки

Представляя квадратурные и синфазные компоненты в виде вертикальной и горизонтальной осей, величину вектора ошибки можно вычислить как расстояние между идеальной и измеренной точками созвездия на диаграмме. Это требует знания модулированного сигнала, чтобы сравнить полученный сигнал с идеальным сигналом.

Типичный функционал

Типичные дисплеи векторного анализатора сигналов отображают спектр сигнала, измеренный в пределах ПЧ полосы пропускания , диаграмму созвездия демодулированного сигнала, измерения величины вектора ошибок и во временной области график сигнала . В зависимости от типа используемой модуляции может отображаться гораздо больше результатов измерений (декодирование символов, измерения MIMO , сводка радиокадров и т. д.).

Ссылки

Анализ систем связи с использованием аппаратных и программных векторных анализаторов сигналов

Сноски

^ Национальный институт стандартов и технологий [1] , Измерения для поддержки радиопередачи модулированных сигналов для сектора общественной безопасности , стр. 15 апреля 2008 г., по состоянию на 19 июля 2011 г.
^ Keysight [2] , Основы векторного анализа сигналов Keysight , опубликовано 30 сентября 2019 г.

[1] Национальный институт стандартов и технологий [1] , Измерения для поддержки радиопередачи модулированных сигналов для сектора общественной безопасности , стр. 15 апреля 2008 г., по состоянию на 19 июля 2011 г.

[2] Keysight [2] , Основы векторного анализа сигналов Keysight , опубликовано 30 сентября 2019 г.

[ 1 ]

[ 2 ]